基于激光散斑衬比成像技术的脑血流分析

发布时间：2021-01-06 05:58

　　为了精确监测脑血管手术中术野范围内目标血管的流速及流量,研究了一种基于激光散斑衬比成像（Laser Speckle Contrast Imaging,LSCI）技术的脑血流分析方法,来确认血管吻合后血流的流通及脑部血流灌注情况。首先,搭建LSCI系统采集散斑图像,对它进行改进的时间衬比分析和伪彩色处理,得到血流速度图像来监测流速变化。其次,手动选取感兴趣区域的基准点截取感兴趣区域,对感兴趣区域图像预处理后利用改进的Canny算法提取血管边缘线并计算血管管径。最后,通过动物实验验证LSCI系统血流速度变化监测和血管管径测量功能的可靠性。实验结果显示:改进的Canny算法将血管管径测量的相对误差降低到5.1%。基于LSCI技术的脑血流分析方法可监测血流速度变化,并测量得到血管的有效流通直径,结合激光多普勒血流仪可以实现术中血流流速及流量的精确监测。 

【文章来源】：光学精密工程. 2020,28(11)北大核心

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

血管管径测量算法流程

实验对象为购自江苏省苏州市镇湖实验动物科技的健康成年实验兔,依据体型将实验兔分为特大、正常和小型实验兔,每种体型的实验兔各两只。进行实验前需适应性喂养3天,实验环境温度为18.0～28.0 ℃。为避免对血管造成不必要的伤害且便于操作,利用剃毛膏在兔子耳背上清理出观测窗口。随后将兔子静置半小时左右,等待其生理状态稳定。实验过程中,兔子始终固定在兔盒中,并放置于防震光学平台上,如图7所示。拍摄散斑图像时,可将少量生理盐水滴到兔子耳背的观测窗口处以减少镜面反射的影响,提高图像的散斑效果。4.2 实验结果及分析

LSCI系统结构如图1(a)所示,通常由照明光源、相机、镜头和计算机等组成。本文根据系统工作原理和结构图设计搭建了如图1(b)所示的LSCI系统,其中照明光源采用激光二极管(850 nm,100 mW);相机采用CMOS相机(acA1920-155 μm,Basler,德国),分辨率为1 920×1 200 pixel。图1 激光散斑衬比成像实验系统

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2960051